Essay: Scheikunde - Essay Marketplace

Essay: Scheikunde

Scheikunde is een erg abstract vak, zo abstract dat je je af kan vragen waar die informatie die je krijgt nou voor nodig is. Waar vind je scheikunde? Dit is een vraag die wij bij ons zelf stelden op het moment dat we naar een onderwerp op zoek gingen.

Je vergeet bijna dat ongeveer alles in het dagelijks leven met scheikunde te maken heeft. Zo ook in het lichaam. Dit wilde wij onderzoeken, omdat wij erg ge??nteresseerd zijn in het menselijk lichaam en later ook iets in de gezondheidszorg willen doen.

Vervolg opleidingen in de gezondheidszorg stellen vaak de eis scheikunde in je profiel te hebben gehad. Wij vroegen ons af waarom. Tijdens de scheikunde lessen komen veel onderwerpen aan bod, redox, mol, esters, etc. Maar wat heeft scheikunde dan te maken met het menselijk lichaam? Dit vonden wij een interessant vraag stuk. Daarom hebben wij als onderwerp gekozen, biochemie. Dit is een groot begrip dat alle chemie in het menselijk lichaam aanduidt. Door het onderwerp te onderzoeken zijn wij er steeds meer achter gekomen wat scheikunde en het menselijk lichaam met elkaar te maken hebben. Wij vonden het moeilijk om te beginnen, biochemie is een erg groot, interessant maar ook een moeilijk onderwerp. Wij vonden het moeilijk te bedenken waar we moesten beginnen en welke onderwerpen wij aan bod wilden laten komen.

Om op weg te komen zijn we begonnen met het winnen van informatie. Op internet, maar wij hebben ook een hoogleraar gemaild genaamd Piet Gros. Deze hoogleraar mailde ons terug. Na dit mailtje hadden wij een veel beter idee welke onderwerpen wij wilde behandelen over scheikunde in het lichaam. Onze gekozen onderwerpen zijn geworden; biomoleculen, neurotransmitters, ruiken en het DNA. Deze onderwerpen vonden we het meest interessant. Natuurlijk zijn er veel meer scheikundige processen die in het lichaam plaats vinden. Maar zoals vermeld, scheikunde vind je overal, zo ook in het lichaam. Het menselijk lichaam bestaat uit een en al moleculen, en de hele dag door verlopen er scheikundige reacties in ons lichaam.

Onze hoofdvraag:

Wat is de rol van scheikundige processen in het menselijk lichaam?

Om deze hoofdvraag te beantwoorden hebben wij verschillende deelvragen die ons gedeeltelijk antwoord geven op onze hoofdvraag.

1. Wat zijn biomoleculen?
2. Hoe worden signalen doorgegeven in het menselijk lichaam?
-Hoe komt de communicatie tussen cellen tot stand?
3. Hoe kunnen wij geurstoffen waarnemen?
4. Speelt geur een rol in de liefde?
5. Wat is DNA?

Wij zijn ons er van bewust dat we doormiddel van het beantwoorden van deze vragen niet alles aan bod kunnen laten komen. Dit wilde wij eerst wel, maar na contact te hebben gehad met een hoogleraar scheikunde leken dit de beste deelvragen om een globaal beeld te cre??ren van het menselijk lichaam en de scheikundige processen.

Biomoleculen

Wat zijn biomoleculen? (1)

Biomoleculen zijn moleculen die van nature voorkomen in organismen. Eiwitten
( aminozuren ) , vetten, koolhydraten en DNA zijn de belangrijkste biomoleculen. Maar ook hormonen zijn belangrijke biomoleculen in het lichaam. Biomoleculen zijn voornamelijk opgebouwd uit; koolstof, waterstof, stikstof, zuurstof en fosfor. Later zullen deze stoffen nog uitgebreid aan bod komen bij het onderzoek naar DNA.
Eiwitten
Eiwitten, ook wel prote??ne, zijn ‘?n van de belangrijkste biomoleculen. Alle cellen uit het menselijk lichaam zijn onder andere opgebouwd uit eiwitten.
Prote??ne is het basis materiaal van al het lichaamsweefsel, het bestaat uit aminozuren. Een aminozuur bestaat uit drie delen
(2 );
1. Basische aminegroep ( -NH2 )
2. Zure carboxylgroep ( -CO(OH) )
3. Restgroep

De basische aminegroep en de zure carboxylgroep zijn gebonden aan een koolstof atoom, de restgroep is kenmerkend voor het aminozuur. Aminozuren kunnen aan elkaar binden door dat de basische aminogroep van het ene molecuul een verbinding aan gaat met de carboxylgroep van het andere molecuul.

Bovenstaande afbeelding laat zien hoe een peptide gevormd wordt. Dit is een reactie waarbij energie nodig is, en is daarom een endotherme reactie. Bij deze reactie komt water vrij waardoor het een hydrolyse reactie is.
Aminozuren kunnen ook dipeptide bindingen aangaan. Door het afstaan van een waterstof atoom van de aminegroep en het afstaan van een hydroxylgroep ( OH ) van de carboxylgroep.
Aan een dipeptide binding kan zich opnieuw een aminozuur binden, er ontstaat een tripeptide binding met twee dipeptide bindingen ( zie onderstaande afbeelding).

Vervolgens kunnen zich nog meer aminozuren binden, er ontstaat een polypeptide binding.
Hierbij worden de peptide bindingen steeds afgewisseld door H-C-Rest. Eiwitten zijn polypeptiden. Kleine eiwitten zoals insuline bestaan uit 50-100 aan elkaar gekoppelde aminozuren. Grotere eiwitten zoals amylase hebben wel meer dan 1000 aan elkaar gekoppelde aminozuren.
Uit de drie groepen waaruit aminozuren kunnen bestaan ( aminezuurgroep, carboxylgroep, restgroep) kunnen vier verschillende typen aminozuren ontstaan. (2)
1. ??-aminozuren, ( hier zitten de carboxygroep en de aminegroep aan het zelfde C-atoom )
2. ??-aminozuren, ( hier zitten de carboxygroep en de aminogroep aan twee naast elkaar liggende
C-atomen)
3. ??-aminozuren, (hier worden de carboxygroep en de aminogroep van elkaar gescheiden door 3
verschillende C-atomen)
4.??-aminozuren, (hier zitten de carboxygroep en de aminogroep aan het uiteinde van C-ketens)
In ( levende ) cellen van levende organismen kunnen twintig verschillende aminozuren voorkomen die van elkaar verschillen in restgroep. Hiervan kan ons lichaam er 12 zelf produceren. De acht andere eiwitten krijgen wij binnen via ons voedsel deze worden essenti??le eiwitten genoemd.
Eiwitten(3):
Arginine: eiwit voor de groei.
Fenylalanine: wordt bijna in alle lichaamsweefsels gebruikt.
Glutamine: maakt deel uit van het afscheidingsproces.
Histidine: belangrijkste functie, leveren van histamine.
Isoleucine: betrokken bij de vorming van weefseleiwitten in het lichaam.
Lysine: wordt in samenwerking met andere essenti??le eiwitten als voedingssupplement gebruikt.
Methionine: ‘?n van de primaire voedingsaminozuren waar zwavel in zit.
Treonine: voor het in stand houden van de groei.
Tryptofaan: wordt gebruikt als voedingssupplement.
Valine: onmisbaar bij de groei
Van bovenstaande eiwitten moet je de volgende aminozuren via voedsel binnenkrijgen. fenylalanine, isoleucine, lysine, methionene, tryptofaan en valine
Uit deze 20 verschillende aminozuren kunnen heel veel variaties ontstaan, er bestaan dan ook heel veel eiwitten. Eiwitten kun je beschouwen als een kralenketting van aminozuren. Doordat er zoveel aminozuren in een eiwit voorkomen, kan deze ‘kralenketting’ in de knoop raken. Wanneer dit gebeurt kan het voorkomen dat er dwarsverbindingen ontstaan, een zwavelbrug. Dat gebeurt op plaatsen waar het zwavelbevattende aminozuur cysteine zit.
Nu we meer weten over de structuur van eiwitten, gaan we verder in op de functies van eiwitten.
Eiwitten hebben vele functies in het lichaam. Eiwitten hebben zeven belangrijke functies in het lichaam (4):
-Bouwstenen
-Immuunsysteem
-Transport
-Enzymen
-Hormonen
-Reguleren van de vochtbalans
-Bewaken zuur-base evenwicht ( buffers )
Welke functie een eiwit heeft is afhankelijk van de structuur van het eiwit molecuul.
Eiwitten, bouwstenen van het lichaam (5)
Bekend is dat het lichaam voor het grootste deel uit water bestaat, namelijk voor 60%. Van de overige 40% wordt 15% door eiwitten in beslag genomen. Voor de groei van spieren zijn eiwitten erg belangrijk. Bijna alle weefsels bestaan uit eiwitten, die eiwitten zijn nodig voor de groei, daarom hebben kinderen ook meer eiwitten nodig om te groeien. Niet alleen bij de groei spelen eiwitten als bouwstenen een rol, maar ook bij herstel van bijvoorbeeld een wond. Het eiwit fibrine zorgt dan voor de bloedstolling.
Het bloed bestaat onder andere uit bloedplasma en bloedcellen waaronder bloedplaatjes, die zweven in de bloedbaan. Wanneer de cellen van een ader beschadigt raken hechten de bloedplaatjes zich aan de beschadigde cellen. In het bloedplasma zit een oplosbaar eiwit, fribinogeen. Het fribinogeen wordt door trombine omgezet in het onoplosbare eiwit finbrine. Het eiwit finbrine vormt zich tot een soort kauwgom draden, die de wond afsluiten. Zo wordt er voorkomen dat de rode bloedcellen naar buiten lekken.
Rol van eiwitten bij het immuunsysteem (6)
Wanneer een lichaam besmet raakt met antigenen (virussen of bacteri??n) maakt het lichaam antistoffen/ antilichamen. Deze stoffen heet Immunoglobuline. Immunoglobuline bestaat uit eiwitten die het lichaam zelf maakt als reactie tegen de antigenen. De antilichamen binden zich aan de antigenen en zo worden de antigenen onschadelijk gemaakt. Immunoglobuline is opgebouwd uit aminozuurketens die samen worden gehouden door zwavelbruggen, waterstofbruggen, ionbindingen en vanderwaalsbindingen. De ketens bestaan uit twee ketens, een constante keten die voor de stabiliteit en de interactie met lichaamseigen receptoren staat. En een variabele keten , die zich bindt met de antigenen.
Rol van eiwitten bij de transport in het lichaam
Transport in het lichaam van voedingsstoffen vind plaats via het bloed. Ook zuurstof wordt via het bloed vervoerd. Zuurstof wordt door de rode bloedcellen getransporteerd. In rode bloedcellen zit het eiwit hemoglobine. Vrije vetzuren kunnen worden vervoerd door het lichaam door andere eiwitten.
Eiwitten en het bewaken van het zuur-base evenwicht
Wanneer het lichaam te basisch of te zuur wordt kan dit levensbedreigend zijn. Het lichaam maakt eiwitten die het neutraal houden van het lichaam bewaken. Albumine een eiwit dat voor het reguleren van de vochtbalans zorgt, zorgt er ook voor dat de pH graad in het lichaam neutraal blijft.

Eiwitten als enzymen
Er zijn eiwitten die een chemische reactie katalyseren worden enzymen genoemd.
Enzymen zetten voedingsstoffen om in energie. Deze eiwitten/ enzymen spelen een grote rol bij de spijsvertering in het lichaam. Een reactie van enzymen, die energie uit voedingsstoffen halen is hieronder weer gegeven.
( Sucrose is een voedingsstof die bijvoorbeeld in fruit, of yoghurt zit)
Sucrose ‘ glucose + fructose + energie ( disacharide sucrose word omgezet in monosacharide glucose en fructose, hierbij komt energie vrij ). Bovenstaande reactie is een exotherme reactie (afbraakreactie) die in het lichaam plaats vind. De energie die daarbij vrijkomt kan worden gebruikt bij endotherme reacties (opbouwreacties) .

(7) Een opbouwreactie in het lichaam is bijvoorbeeld de reactie van adenosinetrifosfaat, deze reactie levert energie. Deze energie is bijvoorbeeld nodig bij communicatie binnen cellen of buiten cellen maar dat wordt verder bij de volgende deelvraag uitgelegd.
De reactie van adenosinetrifosfaat ( ATP ) naar adenosinedifosfaat ( ADP ).
ATP wordt gezien als energie drager, in een opbouwreactie in het lichaam, komt uit ATP energie vrij.
Adenosinetrifosfaat ‘ Adenosinedifosfaat
A-P-P-P ‘ A-P-P + P + energie
Welke functie een eiwit heeft is afhankelijk van zijn structuur (8) .
‘ Structuur eiwitten, zijn verantwoordelijk voor de structuur van cellen. Het celskelet bestaat uit eiwitten. Een voorbeeld van een structuur eiwit is collageen.
‘ Antistoffen, de eiwitten die verantwoordelijk zijn voor de functie van eiwitten in het immuunsysteem.
‘ Transport eiwitten, bijvoorbeeld hemoglobine het transport eiwit van zuurstof. Maar er zijn ook andere transporteiwitten die zorgen voor transport van verschillende stoffen in het lichaam. Transport eiwitten spelen ook een belangrijke rol bij het waarnemen van geuren.
‘ Plasma eiwitten, eiwitten die een rolspelen bij de bloedstolling bijvoorbeeld finbrine.
‘ Receptoren, eiwitten die contact kunnen leggen met andere cellen. Receptoren komen later bij neurotransmitters nog uitgebreid aan bod.
Neurotransmitters
In het lichaam staan cellen in contact met elkaar. Sommige eiwitten zijn hormonen, deze eiwitten zorgen voor communicatie tussen cellen op afstand. Signaal-eiwitten zorgen voor communicatie binnen de cellen.
Hoe komt de communicatie tussen cellen op afstond tot stand?
Communicatie binnen cellen(9)
De communicatie binnen cellen ontstaat door receptor eiwitten, dit zijn eiwitten die op het celmembraan liggen of zich binnen in de cel bevinden. Een receptoreiwit bindt zich aan een bepaald hormoon. Hierdoor ontstaat een hormoon-receptorcomplex, de verbinding die wordt gevormd wanneer een hormoon bindt met het receptoreiwit van een doelwit cel. Het hormoon-receptorcomplex be??nvloed de activiteit van de cel. In elke cel zitten vele typen receptoreiwitten. De doelwitcellen, zijn de cellen met het passende receptor eiwit dat reageert op een bepaald hormoon.
Eiwithormonen, kunnen vanwege de grootte van het molecuul het celmembraan van de doelwitcellen niet passeren en binden zich aan het eiwitreceptor op het celmembraan. Stero??dhormonen kunnen het celmembraan wel passeren en binden zich met een receptor eiwit in de doelwitcellen. Voorbeelden van Stero??dhormonen zijn bijvoorbeeld testosteron en progesteron. Progesteron en testosteron kunnen vanwege hun structuur het celmembraan wel passeren, hierbij is dus geen receptor eiwit nodig.
De communicatie binnen cellen vereist energie, deze energie wordt gehaald uit de opbouwreactie van adenosinetrifosfaat.

Hormonen buiten de cel
Receptor eiwit
Afbeelding: doelwit cel
bioplek.org (9)

Het receptor eiwit stimuleert de reactie binnen een cel. De fosfaatgroep die van de opbouwreactie van adenosinetrifosfaat komt stimuleert de kleine eiwitten in het kernmembraan. De kleine eiwitten in het kernmembraan, transcriptiefactoren binden zich aan het startpunt van een gen, waardoor de meiose kan beginnen of stop gezet worden. De meiose van cellen, komt later nog uitgebreid aan bod.
Communicatie tussen cellen op afstand
(parakriene signalen) (10)
Hier naast is een zenuwcel afgebeeld, de vorm van een zenuwcel is geschikt voor communicatie tussen cellen. De dentrieten ( dendrites ) ontvangen informatie van andere cellen. Het axon leidt de boodschap van deze cel naar het axoneinde, deze uiteinden bevatten neurotransmitters.
Een neurotransmitter is een signaal stof die in de synapsen boodschappen
( zenuwimpulsen ) overdraagt tussen zenuwcellen. Een synaps is de contact plaats tussen twee zenuwcellen.
Het overdragen van deze boodschappen tussen de twee zenuwcellen gebeurt door middel van een elektrische prikkel; een actiepotentiaal ( actiepotentiaal: golf van elektrische ontlading over het membraam van een prikkelbare cel ). Het zenuwstelsel gebruikt actiepotentialen om informatie tussen zenuwcellen en andere celtypen uit te wisselen.
Het actiepotentiaal ontstaat door snelle in en uitstroom van natrium ( Na+ ) en kalium ( K+ )ionen. Deze elektrische prikkel zorgt er voor dat de boodschap via het axon naar het uiteinde van de axon wordt verplaatst. Bij het uiteinde van het axon, waar zich ook de synaps bevindt worden de neurotransmitters door middel van de elektrische prikkel de cel uitgelaten.
Aan de andere kant van het synaps licht de andere zenuw cel, hier liggen receptoren. Receptoren herkennen en bindt specifieke neurotransmitters.
Een receptor-neurotransmitter-interactie zoals hier boven beschreven bevat specifieke informatie om chemische processen op gang te zetten, en dus bijvoorbeeld bewegingen. Vanaf de hersen cellen wordt een signaal afgegeven aan andere cellen.

Een belangrijke neurotransmitter is acetylcholine, dit is een neurotransmitter die vooral betrokken is bij impulsoverdracht van zenuwcellen naar skeletspier cellen, communicatie tussen hersenen en ledenmaten. Met het biomolecuul acetylcholine word hieronder een voorbeeld beschreven van een receptor-neurotransmitter-interactie.

Acetylcholine bestaat uit azijnzuur en choline, de structuur formule ziet er als volgt uit. (11)

De actiepotentiaal ( elektrische prikkel ) maakt in het uiteinde van een zenuwcel acetylcholine vrij. De acetylcholine diffundeert* tussen de synaptische spleet. Het laatste acetylcholine molecuul word geactiveerd om zich te binden een de acetylcholine-receptor. Dit wekt in de volgende zenuwcel weer een elektrische prikkel op. Op deze manier geven zenuwcellen boodschappen aan elkaar door
(*diffundeert = diffusie )
Ruiken gaat zo! (12)
Veel signalen komen van buiten af, bijvoorbeeld het waarnemen van geuren. Het waarnemen van geuren is een goed voorbeeld van een receptor-neurotransmitter-interactie en wordt uitgelegd bij de volgende deelvraag.
De communicatie tussen zenuwcellen, speelt een belangrijke rol bij het reukproces. Hoe gaat het reukproces in zijn werk, en hoe kunnen wij geuren waarnemen?
Bovenin de neusholte ligt het reukepitheel: een geel slijmachtig laagje dat ongeveer zo groot is als een postzegel. Dit reukepitheel zit vol met uitlopers van de reukcellen, genaamd cilia. Op de uitlopers zitten eiwitmoleculen waaraan geurstofmoleculen binden, oftewel de geurreceptoren. Een geurreceptor kan binden met stoffen die van buiten het lichaam komen.
Elke reukzenuwcel maakt maar ‘?n soort receptor, er kunnen 4000 tot 5000 cellen van elk type aanwezig zijn. Een geurstof die zich aan een receptor bindt veroorzaakt een elektrische prikkel die wordt doorgegeven aan de hersenen, vergelijkbaar met een receptor-neurotransmitter-interactie.
De prikkels van reukcellen van hetzelfde type komen samen in afzonderlijke verzamelstations (glomeruli) in het eerste reukcentrum van de hersenen
(de bulbus olfactorus). Op deze manier worden de signalen van alle reukcellen in het reukcentrum gesorteerd en in groepen ondergebracht. Alle signalen van de glomeruli samen vormen ‘?n geurpatroon die wordt doorgegeven aan andere delen van de hersenen. Een mens heeft ongeveer 30.000 reukcellen en kan hiermee 10.000 verschillende geuren onderscheiden. (13)
De geurstoffen die overeenkomen qua chemische structuur passen op dezelfde receptor; omgekeerd kan ‘?n bepaald geurmolecuul aan verschillende soorten receptoren binden. Als de geurstof past op de receptor, koppelt de receptor het geurmolecuul vast aan een eiwit genaamd het G-prote??ne of G-eiwit. Door dit eiwit wordt er een molecuul gemaakt; cyclisch-AMP. Dit molecuul zet vervolgens de ionenkanalen van de cel open. Hierop volgt een klein elektrisch signaaltje dat naar de hersenen schiet.
Hoe goed een geurstof past (hoe sterker de binding) heeft effect op de sterkte van het signaal naar de hersenen en op het geurpatroon. Ook de concentratie van een geurstof heeft effect op de sterkte van het signaal.
Het reukcentrum staat in direct contact met het limbische systeem van de hersenen, dat weer sterk verbonden is met emoties, stemmingen en ons geheugen. Hierdoor kunnen geuren van invloed zijn op gedrag.
Doordat geurstofmoleculen te groot zijn om zelf de reukcel binnen te dringen zit er een geurreceptor (een eiwitmolecuul) in de celwand van de reukcel. De receptor steekt aan beide kanten van de cel uit. Aan de buitenkant van de cel maakt de receptor contact met het geurstofmolecuul en aan de binnenkant van de cel is de receptor gekoppeld aan het G-eiwit. Door interactie met de geurstof verandert de receptor van vorm en activeert hij het G-eiwit, dat vervolgens een van zijn eiwitgroepen loslaat. Die groepen eiwitten zet een enzym in de celwand aan het werk om in de cel een molecuul te maken dat het signaal verder doorgeeft, ook wel een second messengersysteem genoemd.
De tweede boodschapper (het nieuwe molecuul) kan zogeheten ionenpoorten en de celwand laten openen zodat natrium- of calciumionen naar binnen kunnen stromen. Door deze stroming ontstaat een ladingverschil, dat als een elektrische prikkel over de celwand naar de hersenen gaat.
De reukcel keert terug in zijn ‘rusttoestand’ na ontlading, waarna het proces zich kan herhalen. Dit proces moet heel snel verlopen om goed te kunnen blijven ruiken. Reukcellen worden ongeveer elke drie weken vervangen omdat de boodschappersmoleculen zich ophopen in de cel waardoor het geurpatroon verstoord kan worden.
Ook buiten de cel spelen verschillende processen een rol. Een geurstofmolecuul moet meestal eerst een lift zien te krijgen van een transporteiwit die in de slijmlaag (mucosis) van het reukepitheel ligt voordat hij aanlegt bij de reukreceptor. Transporteiwitten ofwel olfactory binding proteins (OBP’s) kun je zien als geurtaxi’s die geurmoleculen ophalen in de neus aan het grensvlak van de slijmlaag en vervolgens afleveren bij de geurreceptor. We zouden niet veel kunnen ruiken zonder deze OBP’s. De hoeveelheid geurmoleculen die spontaan en snel oplossen in de slijmlaag en tot epitheel kunnen doordringen zijn er weinig. Veel van die moleculen zijn namelijk hydrofoob waardoor ze moeilijk oplossen in de waterige mucosis. Er zitten ook enzymen in deze slijmlaag.

Aantrekkingskracht(14)
Nu het reukproces duidelijk is, is er onderzocht wat de functies van ruiken zijn.
Met je neus, kun je ‘proeven’. Hoe iets smaakt is mede bepaald door de geuren die je waarneemt, proeven is een combinatie van hoe iets ruikt en hoe iets smaakt in je mond.
Wij omschrijven een geur met woorden als; ‘lekker’, ‘zoet’ , ‘fris’, ‘zuur’, ‘vies’ etc. Maar eigenlijk is een geur een verdampte stof en bestaat uit ‘zwevende’ moleculen. Een mens heeft ongeveer 30.000 reukcellen, hiermee kunnen wij z’n 10.000 verschillende geuren onderscheiden, zoals in bij het vorige onderdeel beschreven. Uit al die 10.000 geuren kunnen mensen ook ‘gevaarlijke’ geuren herkennen waarmee mensen gewaarschuwd kunnen worden bijvoorbeeld voor brand. Een andere functie van ruiken is dat geuren ook kunnen zorgen voor sociale bindingen. Geuren die zorgen voor aantrekkingskracht neem je vaak niet bewust in je op.
Feromonen zijn een voorbeeld hiervan ‘geuren’ die je niet bewust opneemt.
Parfums en deodoranten neem je wel bewust op, deze geuren kunnen van invloed zijn op aantrekkingskracht tussen mensen.
Feromonen & aantrekkingskracht(14)
Een bekend voorbeeld van feromonen is de menstruatiecyclus van vrouwen, wanneer een groepje vrouwen een tijd samenleeft gaat hun menstruatiecyclus gelijk lopen.
Feromonen zijn signaalstoffen die onbewust signalen overbrengen. Er zijn veel verschillende feromonen, wij bestuderen de ‘seksferomonen’ omdat we de aantrekkingskracht tussen mensen gaan bestuderen.
Bombykool was het eerste feromoon waarmee onderzoek verricht is.

Bombykool is slechts een ‘onderdeel’ van een feromoon, alle feromonen bestaan uit mengsels van verschillenden ‘onderdelen’. Als een feromoon uit veel ‘onderdelen’ bestaat is het een sterk feromoon.
Over de feromonen van de mens is nog niet veel ontdekt, wel zijn er op dit moment z’n 1500 feromonen van insecten ontdekt. De meeste hiervan zijn gebaseerd op carbonzuren met een hoofdketen van ( tenminste 2 ) koolstofatomen en een carboxylgroep.
Feromonen worden waargenomen/ geregistreerd door het orgaan van Jacobsen, of wel vomeronasaal ( vno ) orgaan.
In het vno zitten receptoren die bindingen maken met de feromonen. Via de receptor-neurotransmitter-transactie wordt een signaal naar de hersenen gestuurd.
Afbeelding: ligging vno

De wetenschap rond om feromonen bij mensen is nog niet ver, de antwoorden op vragen over het communiceren met feromonen zijn dan vaak ook niet wetenschappelijk bewezen. Via wetenschappelijke onderzoeken zijn er wel vermoedens naar de functie van feromonen bij de mens. Zo zijn er feromonen ontdekt in sperma, wat doet vermoeden dat een eicel feromonen afgeeft om de weg voor de sperma cel aan te geven.
Lichaamsgeur en aantrekkingskracht(15)
Iedereen heeft een eigen lichaamsgeur. Ondanks dat wij ons wassen met zeep en parfums op spuiten kan je iemands lichaamsgeur altijd nog wel een beetje herkennen.
Zweet
Lichaamsgeur wordt vaak geassocieerd met zweet. Mensen zweten om hun lichaamstempratuur op peil te houden. Door vocht, zweet af te geven geef je warmte af. Zweet bestaat grotendeels uit natriumchloride ( NaCl ), daarnaast bestaat het uit; orthocresol en paracresol deze stoffen hebben dezelfde molecuul formule maar een andere structuurformule, het zijn isomeren van elkaar. ( Molecuul formule orthocresol en paracresol; C7H8O ). Zweet is een meestal een zwak zuur met een pH waarde tussen de 4 en de 6. De exacte samenstelling van zweet is erfelijk bepaalt. Een mens heeft gemiddeld 3 miljoen klieren, die zich met name onder de oksels en aan de binnenkant van de hand bevinden. Door de zweetklieren wordt het zweet afgevoerd.
Er zijn twee verschillende zweetklieren.
1. Exocriene zweetklieren ( die de lichaamstempratuur in stand houden).
2. Apocriene zweetklieren ( verantwoordelijk voor de zweetlucht )
De apocriene zweetklieren hebben een wat grotere opening en zijn verbonden met een haarzakje. De apocriene zweetklieren beginnen zich pas in de puberteit te ontwikkelen. Het zweet dat uit deze zweetklieren komt is geur en kleurloos. Het lijkt erg op het zweet dat uit de exocriene zweetklieren komt. Het zweet uit de apocriene zweetklieren bevat daarnaast vetachtige stoffen. Pas wanneer het zweet wordt afgebroken door micro-organismen en bacteri??n op de huid gaat het stinken.
Uit tweeling onderzoek is gebleken dat lichaamsgeur genetisch bepaald is, eeneiige tweelingen hebben grotendeels dezelfde lichaamsgeur.
De HLA- en MHC- moleculen spelen een grote rol bij de geur van lichaamsgeur. HLA staat voor Human Leukocyte Antigen. Dit molecuul, een antigeen dat zich op elke lichaamscel ( behalve de rode bloedcellen ) bevind. Een antigeen is eens stof, die niet lichaamseigen stoffen kan herkennen en dit door kan geven zodat het lichaam een afweer reactie op gang kan zetten.
De MHC-moleculen spelen ook een belangrijke rol bij het afweersysteem.
De rol van MHC-moleculen bij het afweer systeem(16)
Het menselijk lichaam heeft 2 MHC moleculen, MHC-I en MHC-II.
MHC-I ( toelichting bij de afbeelding op de volgende bladzijde )
Het MHC-I molecuul zit op alle lichamelijke cellen ( behalve rode bloedcellen ).
MHC moleculen zitten aan de buitenkant van een cel, het molecuul presenteert normaal gesproken lichaamseigen stoffen. Wanneer er een virus in het lichaam zit, presenteert het MHC molecuul ook delen van het virus, een antigeen. Dit antigeen-MHC-complex activeert de T-cellen. De T-cellen binden zich met de goede receptoren aan de getoonde virus delen. Het MHC-I molecuul kan deze T-cel kapot maken waardoor perforine vrij komt. Perforine is een stof die de ge??nfecteerde cel kapot maakt, waardoor deze uit elkaar valt.
Afbeelding. Werking van MHC-I
MHC-II (17)
MHC-II moleculen spelen ook een grote rol in het afweersysteem, de MHC eiwitten zitten alleen op macrofagen ( grote witte bloedcellen ). Macrofagen kunnen ziekteverwekkers fagocyteren. Ze zijn instaat om ziekteverwekkers in te sluiten in hun eigen cel en dan de ziekteverwekker af te breken. Daarna presenteren ze de ziekteverwekker aan de T-helpercellen. De T-helpercellen geven stoffen af waardoor de T-cellen weer geactiveerd worden.
Liefde zit daar een luchtje aan?
Inleiding
Iedereen heeft een eigenlichaamsgeur, de een vind die geur wel fijn ruiken en de ander vind die geur stinken. Wanneer jij iemands lichaamsgeur lekker vind ruiken kan het zijn dat deze geur gevoelens bij je op roept. Zoals eerder beschreven is er veel wetenschappelijk onderzoek naar (lichaams)geur. Er zijn echter nog veel vragen waar geen antwoorden op gevonden zijn.
Met deze proef is er onderzoek gedaan naar de geur en aantrekkingskracht.

Hoofdvraag

Is er een verband tussen lichaamsgeur en aantrekkingskracht?

Hypothese

Er wordt verwacht dat er een verband gelegd kan worden tussen lichaamsgeur en aantrekkingskracht. Omdat het algemeen bekend is dat verliefde stellen elkaar ook lekker vinden ruiken

Materialen

-6 T-shirts ( om in te slapen )
-6 proef personen
– vrouwen luchtje ( just just cavelli )
-mannen luchtje ( abercrombie&fitch )

Werkwijze

Er zijn 6 T-shirts op school geregeld. Hierbij zijn er 6 proef personen gezocht om in de T-shirts te slapen, 3 meisjes en 3 jongens. Van de 3 meisjes had 1 meisje een kortere relatie van 5 maanden. En 1 van de jongens een relatie van 1,5 jaar.
Op 1 van de 3 T-shirts voor de meisjes is er het geurtje just just cavelli gespoten.
Op 1 van de 3 T-shirts voor de jongens is er het geurtje van abercrombie&fitch gespoten.
De 6 proef personen hebben allemaal 1 nacht in het T-shirt geslapen.
Meisjes:
T1= proef persoon gaat douchen en dan slapen.
T2= proef persoon gaat zonder douchen (na haar hockey training) slapen.
T3= proef persoon gaat slapen ( er is een geurtje op haar T-shirt gespoten)
Jongens:
T1=proef persoon gaat douchen en dan slapen.
T2=proef persoon gaat zonder douchen ( na zijn voetbal training) slapen.
T3= proef persoon gaat slapen ( er is een geurtje op haar T-shirt gespoten).
De volgende dag zijn er 20 willekeurige proef personen gezocht. 10 jongens, die roken aan de 3 T-shirts waarin de meisjes hadden geslapen. En 10 meisjes, die roken aan de 3 T-shirts waarin de jongens hadden geslapen. Deze proef personen kregen een voorbeeld van een beoordelingsmodel te zien.
Heel erg stinken — — – 0 + ++ +++ heel erg lekker
De resultaten zijn in tabellen uitgewerkt.
Resultaten
Meisjes
Personen die ruiken T1 T2 T3
1 ++ — ++
2 + — +
3 0 0 +++
4 0 — +++
5 + – +++
6 +++ – +
7 0 – ++
8 + — ++
9 + — +++
10 + — +

Jongens
Personen die ruiken T1 T2 T3
1 + — +++
2 ++ 0 +
3 0 — +
4 ++ — +
5 0 – 0
6 – — +
7 – — +
8 + — +
9 0 – +++
10 + 0 +

Meisjes: T1 en ruik persoon 6 hebben een korte relatie ( 5 maanden )
Jongens: T1 en ruik persoon 4 hebben een langere relatie ( 1,5 jaar )
Conclusie
Uit bovenstaande resultaten wordt duidelijk dat er een verband gelegd kan worden tussen geur en aantrekkingskracht (wat de proef personen lekker vonden ruiken).
De T-shirts waar in geslapen werd na een hockey/ voetbal training zonder te douchen worden het minst lekker gevonden.
De T-shirts die met een geurtje bespoten zijn worden het lekkerst gevonden. Dit heeft echter niets met lichaamsgeur te maken. De T-shirts waar er geen geur overdreven is worden gemiddeld beoordeelt, niet heel erg lekker en niet heel erg vies.
Uit de resultaten van de stelletjes blijkt dat ook de lichaamsgeur aantrekkelijk wordt gevonden. Zij vinden de lichaamsgeur van hun partner het lekkerst ruiken. Er is dus een verband tussen lichaamsgeur en aantrekkelijkheid.
Discussie
In deze proef zijn er willekeurig personen uit gekozen om aan de T-shirts te ruiken of om er in te slapen. Hier bij zou het kunnen dat ‘?n van de proef personen meer zweet tijdens zijn/ haar slaap. Dit zou van invloed kunnen zijn op de bevindingen/resultaten van de personen die aan de T-shirts hebben geroken.
Daarnaast zouden er meer stelletjes moeten zijn om de resultaten veiliger te maken. Hierbij moeten dan ook het aantal proef personen verhoogd worden.
DNA zichtbaar maken (18)
Inleiding
Om meer over het DNA molecuul te kunnen onderzoeken wilden wij eerst DNA zichtbaar maken en dit bijzondere molecuul goed bekijken. In ons PWS beschouwen wij DNA als molecuul van het lichaam, wij gebruiken daarom ook cellen uit ons eigen lichaam. Maar elk organisme heeft DNA in zich, daarom hebben wij bedacht ook het DNA van een kiwi zichtbaar te maken.
Hoofdvraag
Hoe ziet DNA er uit?
Hypothese
Wij verwachten tussen het DNA van ons zelf en dat van een kiwi heel veel zal verschillen, maar dat wij dit niet met de beschikbare middelen zichtbaar kunnen maken. Het DNA van een kiwi en dat van ons zelf zal niet zo duidelijk zichtbaar worden dat we het hele molecuul vorm duidelijk kunnen krijgen.
Materialen
Kiwi
Wangslijmvlies
twee reageer buizen
Warm water bad ( 60 graden )
lysisbuffer ( zeep om de celmembranen te verwijderen )
Protease ( enzym om het DNA beter zichtbaar te maken )
Alcohol ( ethanol, hierdoor zal het DNA zich gaan samenklonteren )
Varkenstaartje
Werkwijze
Alle benodigdheden werden van te voren klaar gezet. Eerst werd het DNA van de kiwi zichtbaar gemaakt. Eerst is de kiwi in kleine stukjes gesneden en daarna fijn gestampt. Om de celmembranen te verwijderen werd er zeep aan de kiwi toegevoegd. Vervolgens werd dit in een reageerbuis gedaan en heeft dit 15 minuten in een warm water bad gestaan. Dit verwarmde mengsel werd na 15 minuten gefiltreerd. Hier bovenop werd ethanol geschonken om het DNA beter zichtbaar te maken. Met een varkensstaartje werd het DNA er uitgehaald.
Na het DNA van een kiwi werd het DNA uit het wangslijmvlies zichtbaar gemaakt. Dit werd volgens de zelfde werkwijze gedaan.

Resultaten
Van deze proef hebben wij wat foto’s gemaakt, maar het DNA kon niet scherp genoeg op de foto komen te staan.

Foto 1 laat het DNA mengsel van het wangslijmvlies zien.
Foto 2 laat het DNA mengsel van een kiwi zien.

Door dat wij bij beiden DNA proefjes afwas middel ( ‘lysisbuffer’) hebben toegevoegd hebben beiden mengsels ongeveer de dezelfde kleur.

Conclusie
We zien geen verschil tussen het DNA van de kiwi en dat van de mens. Wel was het DNA van de kiwi makkelijker zichtbaar te maken.
Discussie
Door nog nauwkeuriger te werk te gaan hadden wij het DNA duidelijker zichtbaar voor ons zelf kunnen maken.

DNA, reacties in een cel (19)
Wat is DNA?
DNA is een molecuul dat alle erfelijke informatie bevat om een cel precies dat gene te laten dat nodig is om een organisme in leven te houden.
In het DNA ligt de erfelijke informatie vastgelegd. Languit is de naam deoxyribonucleidacid.
Het DNA bestaat aminozuren, de bouwstenen van eiwitten. Het DNA is gevormd in twee strengen, per chromosoom. Het aantal chromosomen dat een organisme heeft is verschillend per soort. Een mens heeft 46 chromosomen, dus 23 paren. Deze strengen worden de nucleotiden genoemd. Nucleotiden zijn al eerder bij het onderdeel biomoleculen naar voren gekomen. De naam nucleotiden is al eerder bij het onderdeel biomoleculen aan bod gekomen. Voor het beantwoorden van de vraag; Wat is DNA? Komt er veel informatie over nucleotiden naar voren. Nucleotiden zijn ‘?n van de belangrijkste lichamelijke eiwitten. DNA bestaat dus ook uit eiwitten.
DNA bestaat uit 3 groepen; een stikstofbase, een suikergroep en een of meer fosfaatgroepen (PO43-).
Hier onder is een afbeelding weergegeven waarin de vorm van een DNA molecuul wordt gevisualiseerd (7)
De nucleotiden bestaat uit 3 onderdelen. Een fosfaat groep, een suikermolecuul; deoxyribose en een stiksofbase. Deoxyribose bestaat uit 5 C-atomen. Aan het 1ste C-atoom fosfaat (PO43- ) molecuul. Aan het 5de C-atoom zit de 3de groep van de nucleotiden dit kan bestaan uit 5 stikstofbasen: adenine (A), cytosine (C), guanine (G), thymine (T) en uracil (U). Uracil komt alleen als vervanging van thymine voor in RNA, hier komen we later nog op terug bij het onderdeel mRNA.
(afbeeldingen; bron 7)
De basegroepen liggen vast aan het deoxyribose molecuul. Zoals hier boven afgebeeld, horen T en A bij elkaar; purine en G en C horen ook bij elkaar; pyrimidine. Deze stoffen passen als een soort van puzzelstukjes op elkaar.
Hoe en waar de erfelijke informatie precies ligt, wordt vast gesteld door de volgorde waarin basegroepen in de nucleotiden gerangschikt zijn, bijvoorbeeld AACTGGCAAT. De volgorde van de basegroepen bepalen ook je fenotype (uiterlijke kenmerken) Een stukje van een DNA molecuul dat staat voor een bepaalde eigenschap noemen we een gen.
Hoe wordt een keten nucleotiden gevormd?
Het vormen van een keten nucleotiden wordt polymerisatie genoemd. Polymerisatie is een condensatie reactie waarbij het 3de C-atoom van het deoxyribose molecuul een binding aan gaat met de PO43- groep van het volgende molecuul. Hierdoor ontstaat een keten, een polyester genaamd. Een polyester bestaat uit afwisselende fosfaat- en suikergroepen. De afwisselende fosfaat- en deoxyribosegroepen vormen de leuningen van een DNA wenteltrap.
Twee nucleotiden samen vormen ‘?n chromosoom. De twee nucleotiden worden met elkaar verbonden door de stikstofbasen. De verbinding tussen stikstofbasen wordt gevormd door waterstofbruggen (H-bruggen). Stikstofbasen komen in vaste paren voor, de twee nucleotiden ketens van een DNA molecuul worden complementair genoemd.
DNA replicatie
Elke dag verlies je miljarden cellen om de opbouw en afbraak van je lichaam in evenwicht te houden. Zoals eerder is aangegeven ligt de erfelijke informatie in al je lichaamscellen. Wanneer cellen afbreken maakt je lichaam weer nieuwe cellen aan. Hierbij vindt DNA replicatie plaats, ook wel mitose genoemd. Mitose is in verschillende fases opgebouwd. Als eerste is er de interfase(1), dit is de fase binnen de celcyclus waarin de cellen hun taken uitvoeren en de grootste tijd verkeren. Hierna is er de profase (2); de kernmembraam verdwijnt en de verbinding tussen de basegroepen breken open door het enzym helicase waardoor er chromatiden ontstaan. In de kern van de cel liggen ”losse” basegroepen die een nieuwe binding aan gaat met de basegroep met behulp van DNA-polymerase.

Dit enzym gaat altijd van het 3e C-atoom naar het 5e C-atoom. Het enzym DNA-ligase zorgt dat de basegroepen aan elkaar worden gekoppeld. Hierdoor ontstaan er 2 identieke DNA-moleculen. De moleculen zijn op ‘?n plek nog met elkaar verbonden; het centromeer. Na deze verdubbeling rollen de strengen DNA zich in elkaar; spiraliseren. Dit gebeurt om te voorkomen dat de lange strengen met elkaar in de knoop raken. Vervolgens is er de metafase(3), in deze fase gaan de gespiraliseerde chromosomen in het midden van de cel liggen; het equatoriaalvlak. Hierna ontstaat er een spoelfiguur van microtubuli, dit zijn holle eiwitbuisjes die uit tubuline polymeren bestaan. Deze eiwitdraden komen uit de polen van de cel en hechten zich aan het centromeer van het DNA. Dan is er de anafase(4) waarin de verdeling plaats vindt. De eiwitdraden die aan de centromeren zijn gehecht ”trekken” de chromatiden uitelkaar richting de verschillende polen. Eigenlijk worden de chromatiden niet uit elkaar getrokken maar knipt het centromeer steeds een stukje van het eiwitdraad af. Nu zijn de aan elkaar gebonden chromatiden weer losse chromosomen. Hierna is er de telofase(5), in deze fase verdwijnt het spoelfiguur, despiraliseren de chromosomen en ontstaan er nieuwe kernmembranen. Als laatste is er de cytokinese; het cytoplasma van de twee nieuw ontstaande cellen wordt door een tussenmembraan van elkaar gescheiden. Bij dierlijke cellen ontstaat dit door insnoering van de celmembraan en bij plantaardige cellen gebeurt dit door de vorming van een celplaat tussen de kernen.
1 = interfase 3 = metafase 5 = telofase
2 = profase 4 = anafase 6 = cytokinese
mRNA
( 19.2, 19.3 ) Doormiddel van mRNA (oftewel messenger RNA) wordt een eiwit samengesteld uit aminozuren. Eerst vindt er transcriptie plaats (het overschrijven van DNA naar mRNA) en vervolgens translatie (mRNA overzetten naar een eiwit). RNA bestaat net als DNA uit fosfaat en vier nucleotidebasen; A,G, C en anders als in DNA heeft RNA de base uracil (C) in plaats van T. Ook bestaat RNA uit ribosesuiker in plaats van deoxyribose.
( 19.1 ) Beide suikers hebben een zuurstofatoom, een waterstofatoom en een OH-groep op 3′. Het verschil tussen de twee is dat ribose een zuurstofatoom heeft op 2’. DNA mist dit zuurstofatoom zoals je ziet in bron 19.1.1, DNA mist dit zuurstof atoom zodat deze beschermd wordt tegen afbraak. Doordat dit molecuul ontbreekt is de kans klein dat het molecuul betrokken raakt bij chemische reacties, omdat het zuurstofatoom zeer reactief is. RNA heeft wel een OH-groep op 2′ waardoor deze wel betrokken raakt bij chemische interacties. In tegenstelling tot DNA hoeft RNA niet lang gebruikt te worden, de cel heeft RNA alleen nodig om boodschappen te verzenden. Door de OH-staart wordt RNA makkelijk afgebroken als deze niet meer nodig is.

Bij transcriptie wordt als eerste het DNA ”opengeritst” doormiddel van het enzym helicase. Hierna leest het enzym RNA-polymerase ‘?n streng van het DNA af in de 3′ > 5’ richting. Losse nucleotiden die zich in het kernplasma bevinden hechten zich aan de DNA-streng. Zoals eerder is aangegeven horen vaste basegroepen bij elkaar, thymine (T) aan adenosine (A), cystosine (C) aan guanine (G), guanine (G) aan cystosine (C) maar een uitzondering tegenover het DNA is, is dat in RNA niet thymine zich aan adenosine bind maar aan adenosine bind zich uracil (U). In bron 19.1.2 zie je de structuurformules van de verschillende basen.
De reden dat bij RNA thymine wordt ingewisseld voor uracil is omdat thymine een betere beschermende functie heeft over het DNA-molecuul dan uracil dat heeft. Thymine beschikt over een methylgroep (CH3) die ervoor zorgt dat het DNA minder opvalt bij nucleasen. Nucleasen zijn enzymen die nucle??nezuren vernietigen. Ze vernietigen ongewenste moleculen van virussen en bacteri??n. Doordat thymine over een methylgroep beschikt is het lastiger voor nucleasen om een binding aan te gaan met een DNA-molecuul en deze te vernietigen. RNA is een tijdelijk molecuul waardoor deze niet optimaal beschermd hoeft te zijn. Uracil kan makkelijk een binding aangaan met basen om paren te vormen, dit is een groot voordeel omdat RNA zich in allerlei knopen en bochten moet kunnen vormen om zijn werk goed te kunnen uitvoeren. DNA kan geen willekeurige basen koppelen waardoor deze wordt beschermd tegen mutaties. DNA is dubbelstrengs en RNA is enkelstrengs. Doordat DNA dubbelstrengs is wordt de boodschap binnen de strengen beschermd. DNA en RNA gaan beide graag bij complementaire basen zitten. Wanneer RNA enkelstrengs is en nog geen bindingen is aangegaan met zichzelf dan wordt het enkelstrengs molecuul de primaire structuur genoemd. Alleen RNA vormt bindingen met zichzelf waardoor een secondaire structuur ontstaat. Deze structuur is het enkelstrengs molecuul die bindingen aangaat met zichzelf.
Wanneer transcriptie heeft plaatsgevonden verplaatst het gevormde mRNA zich door de porie van de celkern naar buiten naar het cytoplasma richting een ribosoom voor translatie. Hier vouwt de ribosoom zich om het mRNA. Het groot deel ribosoom boven het het klein deel ribosoom onder (bron 19.4.1).
De streng mRNA wordt verdeeld in een serie van drie soorten basen; de
mRNA-sequentie. Drie letters bij elkaar noemen we een codon (bron). In binas staan alle codons met naam aangegeven. Waar de translatie begint staat altijd de mRNA-sequentie AUG, het zogenaamde startcodon. De translatie stopt als de ribosoom ‘?n van de stopcodons tegenkomt; UAA, UAG, UGA (bron 19.2).

(19.7, 19.6 ) De volgorde van een codon staat voor een eiwit. De aminozuren die erbij horen worden gekoppeld tot een eiwit.
tRNA speelt ook een rol bij translatie, deze transporteert aminozuren tijdens de translatie. Er zijn verschillende tRNA moleculen die verschillende codons vertalen naar verschillende aminozuren. tRNA heeft een bindingsplaats voor een aminozuur die door een enzym wordt aangebracht. Aan de andere kant bevat het tRNA drie nucleotiden; het anticodon. Wanneer het aminozuur uit het cytoplasma is gekoppeld aan het tRNA vervoert het tRNA dit naar een ribosoom. Via basenparing bindt het tRNA zich aan het codon van mRNA. Hierna laat het aminozuur zich los en bindt zich aan de opvolgende aminozuren. Hierdoor ontstaat een eiwit (bron 19.4.2).

Review this essay:

Name
Rating
Your review: (optional)

Latest reviews:

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.